常用GDB调试方法
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1.什么是GDBGDB是GNU开源组织发布的一个强大的UNIX下的C/C++程序调试工具。
虽然GDB自身并没有Windows上大多数IDE的调试工具的高可视化和图形化功能,但命令行式调试也具有其很大的优点,如果希望在GDB上提升可视化功能,可以使用vim的gdb插件对gdb进行加强。
顺便提一下调试程序的几大功能:a)自定义方式启动程序;b)可以设置断点,使程序在指定的断点处停住;c)当程序停住时,可以查看程序的运行时数据;d)可以修改程序的运行时数据;2.GDB与编译器的-g和-ggdb参数cc/gcc/g++使用-g参数可以在编译时利用操作系统的“原生格式(native format)”生成调试信息。
这些信息GDB可以直接利用,当然其它的调试工具也能够直接利用。
-g参数是分级别的:a) -g2使用-g的默认的级别,此时产生的调试信息包括扩展的符号表、行号、局部或外部变量信息。
如果不使用,则只有内存地址信息,没有响应的标识信息;b)-g3包含级别-g2中的所有调试信息,以及源代码中定义的宏;c)-g1级别1(-g1)不包含局部变量和与行号有关的调试信息,因此只能够用于回溯跟踪和堆栈转储之用。
回溯跟踪指的是监视程序在运行过程中的函数调用历史,堆栈转储则是一种以原始的十六进制格式保存程序执行环境的方法,两者都是经常用到的调试手段。
-ggdb参数能够为GDB生成更为丰富的调试信息,与-g相同,也有3个级别,如果希望调试宏,则可以使用-ggdb3。
但与-g不同的是,-ggdb生成的信息只能被GDB使用,而不能被其它调试工具使用。
3.使用GDB启动调试使用GDB启动调试的方法有一下几种(只是关联上调试目标程序,并没有开始运行目标程序):a)gdb <program><program>也就是你的执行文件,要在PATH环境变量下能搜索到,一般在当前目录下;b)gdb <program> core_file用gdb同时调试一个运行程序和core文件,core是程序非法执行后core dump后产生的文件。
启动后,gdb将加载core文件保存的堆栈信息,使用bt命令可以查看堆栈信息,后面也将对此进行详细说明;c)gdb <program> <PID>用gdb调试正在运行的进程,<PID>是正在运行的进程ID。
gdb能自动attach到这个进程上,其中<program>要在PATH环境变量下能够搜索到。
也可以使用gdb attach <PID>;4.查看源代码使用list命令,也可以使用缩写l。
list [linenum]查看指定行[linenum]附近的代码。
5.设置断点(Breakpoint)GDB提供break命令来设置断点,有以下几种设置断点的方法:a)break <function>在进入指定函数时停住。
C++中也可以使用class::function,或者类似function(type,type)的方式来指定函数;b)break <filename>:<function>在进入指定源文件的函数时停住。
c)break <linenum>在运行到指定行时停住。
d)break <filename>:<linenum>在运行到指定源文件的指定行时停住。
e)break <offset>在当前行号的前后指定offset处停住,例如当前行为10,运行break +100表示在110处设置断点,运行break -10则表示在90处设置断点;f)break *<address>在程序运行到内存地址<address>处停住。
g)breakbreak后什么都没有,表示在下一条指令处停住。
h)break [where] if <condition>在条件成立时停住。
[where]可以是上述任何break的参数,也可以不设置,不设置则表示条件成立的下一条指令处停住。
例如,break if i=100,表示当i等于100时停住程序。
i)commands <breakpoint num>>[command_list]>end为断点设置自动执行命令。
例如:(gdb) commands 2>print n>end表示在第2个断点时,执行print n操作。
6.查看断点(Breakpoint)info breakpoints [n]info break [n]info b [n]以上[n]表示第n个断点,如果没有,则显示所有断点。
7.删除/修改断点(Breakpoint)GDB提供四个命令来维护断点:delete、clear、disable、enable。
a)delete删除指定断点。
delete [breakpoint num]delete [breakpoint num range][breakpoint num]为断点号,[breakpoint num range]为断点号范围。
如果不指定断点号,则为删除所有断点b)clear清除断点clear清除当前位置断点clear <filename>:<function>clear <function> 清除指定函数位置上的断点clear <filename>:<linenum>clear <linenum> 清除指定行位置上的断点c)disable禁用断点,不删除。
d)enable将禁用的断点启动。
对于条件断点,可以使用condition <breakpoint num> <condition> 修改断点条件。
可以使用ignore <breakpoint num> <count> 来忽略指定断点<count>次8.设置观察点(Watchpoint)观察点一般来观察某个表达式(变量也是一种表达式)的值是否有变化了,如果有变化,马上停住程序。
我们有下面的几种方法来设置观察点:a)watch <expr>为表达式(变量)expr设置一个观察点。
一量表达式值有变化时,马上停住程序。
b)rwatch <expr>当表达式(变量)expr被读时,停住程序。
c)awatch <expr>当表达式(变量)的值被读或被写时,停住程序。
9.运行调试程序a)set args [params]设置程序运行参数,例如set args param1 param2b)run/r运行调试程序。
10.单步调试a)step/s [count]单步跟踪,如果有函数调用,他会进入该函数。
进入函数的前提是,此函数被编译有debug信息。
很像VC等工具中的step in。
后面可以加count也可以不加,不加表示一条条地执行,加则表示执行后面的count条指令,然后再停住。
b)next/n [count]同样单步跟踪,如果有函数调用,他不会进入该函数。
很像VC等工具中的step over。
后面可以加count也可以不加,不加表示一条条地执行,加则表示执行后面的count 条指令,然后再停住。
c)finish [count]运行程序,直到当前函数完成返回。
并打印函数返回时的堆栈地址和返回值及参数值等信息。
d)until/u [count]当你厌倦了在一个循环体内单步跟踪时,在循环指令上使用这个命令可以运行程序直到退出循环体。
e)continue/c [ignore-count]当程序被停住了,你可以用continue恢复程序运行,直到程序结束,或是下一个断点到来。
ignore-count表示忽略其后的断点次数。
11.查看运行时数据a)print打印变量,可以使用缩写p。
i.p <expr>基本用法,打印变量或者表达式,如p i、p i+j。
ii.p/<format> <expr>使用指定格式打印。
支持的格式包括:x 按十六进制格式显示变量。
d 按十进制格式显示变量。
u 按十六进制格式显示无符号整型。
o 按八进制格式显示变量。
t 按二进制格式显示变量。
a 按十六进制格式显示变量。
c 按字符格式显示变量。
f 按浮点数格式显示变量。
iii.p *<array>@<len>指定长度打印数组。
如有int* array = new int[100];则可以使用p *array@10,查看数组前10个元素的数值。
b)examine查看指定内存地址中的数据,可以使用缩写x,可以在gdb中使用help x查看帮助。
使用方式为:x/<format> <addr>支持的格式除了print中的格式外,还包括:n 是一个正整数,表示显示内存的长度,也就是说从当前地址向后显示几个地址的内容。
u 表示从当前地址往后请求的字节数,如果不指定的话,GDB默认是4个bytes。
u参数可以用下面的字符来代替,b表示单字节,h表示双字节,w表示四字节,g表示八字节。
当我们指定了字节长度后,GDB会从指内存定的内存地址开始,读写指定字节,并把其当作一个值取出来。
c)display用于自动显示, 当程序停住时,或是在你单步跟踪时,这些变量会自动显示。
使用方式为:display <expr>display/<format> <expr>display/<format> <addr>支持的格式i和s,可以help display查看。
12.修改运行时数据a)修改运行时变量set <var>=<value>set var <var>=<value>如果变量名与gdb的环境变量名冲突时,则需要加var前缀来说明这是要设置一个变量。
b)强制函数返回returnreturn <expression>如果函数需要返回值,则指定<expression>c)强制调用函数call <expression>13.调试多线程多线程调试常用的命令如下:a)info thread查看线程信息。
b)thread <ID>切换到指定ID的线程。
c)break <where> thread all对所有经过的线程都设置断点。
d)set scheduler-locking off|on|step在使用step或者continue命令调试当前被调试线程的时候,其他线程也是同时执行的,怎么只让被调试程序执行呢?通过这个命令就可以实现这个需求。